187256. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fűtőgázok merkaptántartalmának (szagosítóanyag-koncentrációjának) mérésére galvanikus cellával
7 187256 8 ugyanis mér azzal az elektrolittal érintkezhet, amelynek Ag+-ion koncentrációja a merkaptánabszorpció következtében erősen lecsökkent. Ez meghatározza a 4 összehasonlító elektród helyzetét is, mivel geometriailag fedőhelyzetben legkisebb a cella belső ellenállása, így legnagyobb érzékenysége Is. A 2 mérőelektród érzékenysége, élettartama szempontjából előnyös, ha anyaga ezüst helyett nemesfémtartalmú ezüstötvözet, célszerűen 40* aranyat tartalmazó ezüstötvözet. Az előzőekben leírt galvanlkus cella az elektrolitot is tartalmazó 8 detektoredénnyel együtt (2. ábra) alkotja a tulajdonképpeni 20 detektort. A 8 detektoredény egy körülbelül 300 ml térfogatú, 7 fedéllel, célszerűen csiszolatos dugóval ellátott hengeres, célszerűen csiszolatos üvegedény. A csiszolatos dugó tetején két 9, 10 szabványcsiszolat foglal helyet, a 9-be helyezett 11 csiszolatos kapillárison a mérendő gáz távozik a 20 detektorból, a 10 szabványcsiszolaton keresztül pedig a söntként kapcsolt 16 termisztor meríthető tömltetten az elektrolitba. A 7 fedélbe forrasztott két 12 Pt-dróthoz a 17 galvanikus cella elektromos vezetékei erősíthetők mechanikusan. A mérendő gáz bevezetésére a 13 csőcsonk szolgál, amely többszörösen meghajlított 14 csőben folytatódik. Ez utóbbi biztosítja, hogy a mérendő gáz felvegye az elektrolit mindenkori hőmérsékletét. E cső felhajló 15 csőcsonkjához tőmítetten Illeszkedik az előzőekben leírt 17 galvanlkus cella. A 8 detektoredény elektrolittal van töltve úgy, hogy a 17 galvanlkus cella felső vége (célszerűen 2-3 mm-rel) kiáll az elektrolitból. A 20 detektor működése az 1. és 2. ábrák alapján egyszerűen értelmezhető. Gáz áramlása nélkül a 17 galvanlkus cella belseje elektrolittal van telve, ennek összetétele gyakorlatilag megegyezik a 8 detektoredényben levő elektrolitével, tehát a 17 galvanikus cella nem ad áramot. A gáz áramlásának megindulásakor a 17 galvanlkus cella belsejéből az elektrolit kilökődik és csak annyi áramlik be az 1 cső belsejébe sugárirányban a 3 és 6 szűrőpapír rétegeken át, amennyit a hidrosztatikus nyomáskülönbség benyom. Az elektrolit az 1 cső belsejében intenziven érintkezik a mérendő gázzal, ennek következtében az elektrolit Ag*-koncentráclója lecsökken. A 17 galvanikus cella 2 mérőelektródja érzékeli a lecsökkent Ag*-koncentrációt, aminek hatására áramot termel a 17 galvanikus cella, ennek eredményeképpen a 2 mérőelektródon Ag*-ionok mennek oldatba - pótolva a (1) képlet szerinti reakció következtében előállított Ag*-ion fogyást - ugyanakkor a 4 összehasonlító elektródon ezüst válik ki. A 17 galvanikus cella árama adott hőmérsékleten és áramlási sebességnél egyértelmű függvénye az etil-mer kaptán koncentrációnak. A 17 galvanikus cella működését a kénhidrogén zavarja, pontosabban a 17 galvanikus cellát kénhidrogén-koncentráció mérésére is fel lehet használni, gyakorlatilag kétszeres érzékenységgel. A kénhídrogén zavaró hatásának teljes kiküszöbölésére kénhidrogén elnyelető használható, amely savas (pH ~ 2 körül) pufferozott CdSO« vizes oldata, esetleg thermolit szilárd hordozón anilin +■ HCI (H2SO4) pufferral kialakított CdSO« réteg lehet. Azt találtuk, hogy tetrahidro-tiofén szagosító mérése Is lehetséges a 17 galvanikus cellával, amennyiben a tetrahidro-tiofén tartalmat előzőleg izzított platinaszálas mikroreaktorral kénhidrogénné alakítjuk és mint ilyent mérjük. 1. Alkalmazási példa A 17 galvanikus cellát érzékelőként használó Thiodet elnevezésű hordozható műszer blokkvázlata a 3. ábrán látható. A mérendő gáz vászonbetétes gumicsővön, tűszelepen, a 18 kénhidrogén-mentesitőn és 19 áramlásmérőn, célszerűen buborékoló manosztáton át éri el a 20 detektort, amelynek felépítését az előzőekben (1. és 2. ábra kapcsán) részletesen ismertettünk. A 20 detektorban levő 17 galvanikus cella áramát a 21 árammérő (/uA-mérő) mutatja, amely közvetlenül etílmerkaptán-koncentráclóra van beosztva. A 22 potenclométer, amely a 17 galvanikus cellával sorosan és párhuzamosan kapcsolva is alkalmazható, a kalibráció célját szolgálja; a 17 galvanikus cellával párhuzamosan kapcsolt 23 kapcsolóval a 17 galvanikus cella rövid rezárható és ezzel regenerálódása elősegíthető. A 21 árammérővel sorbakapcsolt 24 ellenállás és 16 termisztor az automatikus hőfok kompenzálás feladatát biztosítja. 2. Alkalmazási példa A 4. ábrán a fentebb Ismertetett 17 galvanikus cellát érzékelőként felhasználó, folyamatosan mérő és koncentráció szerint szabályozó Thiocontrol elnevezésű készülék tömbvázlata van ábrázolva. A 26 háromállású csapon át a mérendő szagosított gáz, a szagosítatlan gáz és a kalibráló gáz kapcsolható a készülékre. A gáz a 27 tűszelepen, a 18 kénhidrogén-mentesitőn, a 19 áramlásmérőn keresztül a 20 detektorba Jut, a 20 detektor elektrolltszintjét a csatlakozó 31 elektrolittartály állandó szinten tartja. A 20 detektorban lévő 16 termisztor automatikus hőfokkompenzálása biztosítja, hogy az ezen létrejövő feszültségesés független legyen a hőmérséklettől. A 16 termisztorhoz 33 erősítő csatlakozik, amely a 17 galvanikus cella áramát a kimenetén lévő 34 regisztráló által megkövetelt értékre erősíti, egyben változtatható erősítése révén a kalibrálás is itt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
